本文關(guān)鍵詞：不同應(yīng)力狀態(tài)下2024鋁合金板的流變行為和微觀組織演化行為研究

  更多相關(guān)文章： 2024鋁合金 熱拉伸 熱壓縮 本構(gòu)模型 熱加工圖 晶粒尺寸模型

【摘要】：塑性成形過程中,零件各個(gè)成形部位的應(yīng)力狀態(tài)不一樣。應(yīng)力狀態(tài)的不同會(huì)導(dǎo)致各部位流變行為和微觀組織演化行為出現(xiàn)不同。研究不同應(yīng)力狀態(tài)下的流變行為和微觀組織演化行為有助于改進(jìn)成形工藝和控制成形質(zhì)量。本文針對2024鋁合金軋制板材,采用基本力學(xué)性能試驗(yàn)和金相觀察試驗(yàn)研究不同應(yīng)力狀態(tài)下的流變行為和微觀組織演化行為,主要內(nèi)容如下:首先利用Zwick/Roell Z020電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)對2024鋁合金軋制板材沿軋制方向進(jìn)行高溫拉伸和壓縮試驗(yàn),分析和研究在不同應(yīng)力狀態(tài)下的流變行為。結(jié)果表明,相同條件下拉伸應(yīng)力大于壓縮應(yīng)力。在低溫階段,應(yīng)變速率對拉伸流變應(yīng)力的影響更大,而高溫階段,應(yīng)變速率對壓縮流變應(yīng)力的影響更大�；诶旌蛪嚎s試驗(yàn)結(jié)果分別建立了兩種應(yīng)力狀態(tài)下的本構(gòu)方程。結(jié)果表明拉伸熱變形激活能小于壓縮熱變形激活能,這與材料內(nèi)部微觀組織演化有關(guān),壓縮變形過程中因?yàn)榘l(fā)生再結(jié)晶需要更多的能量。基于Prasad所提出的功率耗散準(zhǔn)則和失穩(wěn)準(zhǔn)則分別建立了拉伸和壓縮應(yīng)力狀態(tài)下的熱加工圖。結(jié)果表明在拉伸和壓縮變形條件下,失穩(wěn)區(qū)都出現(xiàn)在高溫高應(yīng)變速率區(qū)域,功率耗散率最大值都出現(xiàn)在高溫低應(yīng)變速率區(qū)域,這說明高溫低應(yīng)變速率有利于材料的加工。并且拉伸條件下的功率耗散率小于壓縮條件,說明壓縮應(yīng)力狀態(tài)下更容易發(fā)生動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。為研究熱拉伸和熱壓縮變形條件下2024鋁合金的微觀組織演化情況,對拉伸和壓縮變形之后的試樣進(jìn)行金相觀察和EBSD觀察。EBSD觀察結(jié)果顯示功率耗散系數(shù)峰值區(qū)域,即溫度為450℃,應(yīng)變速率為0.001s-1條件下,拉伸未發(fā)現(xiàn)明顯再結(jié)晶現(xiàn)象,僅出現(xiàn)少數(shù)小角度晶界;壓縮試樣中發(fā)現(xiàn)了有明顯再結(jié)晶現(xiàn)象,晶粒內(nèi)部小角度晶界遍布整個(gè)區(qū)域。不同應(yīng)力狀態(tài)下的不同組織演化情況可以歸結(jié)于不同的晶界運(yùn)動(dòng),包括晶界遷移、晶界滑移和小角度晶界向大角度晶界的轉(zhuǎn)化�；诮鹣嘤^察得到的晶粒尺寸信息分別建立了拉伸和壓縮應(yīng)力狀態(tài)下的晶粒尺寸模型。由于壓縮應(yīng)力狀態(tài)下發(fā)生較充分的再結(jié)晶,能獲得足夠多的再結(jié)晶晶粒尺寸信息,所以壓縮晶粒尺寸建模采用Sellars模型;而拉伸應(yīng)力狀態(tài)下,再結(jié)晶現(xiàn)象不明顯,不適應(yīng)這種常規(guī)的建模方式,本研究中建立了一個(gè)唯象型模型,模型中不考慮再結(jié)晶晶粒的形成過程,模型所得結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果接近。
【關(guān)鍵詞】：2024鋁合金 熱拉伸 熱壓縮 本構(gòu)模型 熱加工圖 晶粒尺寸模型
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG146.21
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 課題來源、研究目的及意義10-11
• 1.2 鋁合金流變行為研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 微觀組織演化研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容及路線16-18
• 2 實(shí)驗(yàn)材料與方法18-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料18
• 2.2 技術(shù)路線18-19
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法19-28
• 3 2024鋁合金高溫流變行為研究28-43
• 3.1 拉伸壓縮真實(shí)應(yīng)力應(yīng)變曲線分析28-32
• 3.2 2024鋁合金流變應(yīng)力本構(gòu)模型32-37
• 3.3 2024鋁合金熱加工圖37-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 4 2024鋁合金微觀組織演化研究43-65
• 4.1 金相結(jié)果和EBSD觀察結(jié)果分析43-52
• 4.2 晶粒尺寸模型建立52-63
• 4.3 本章小結(jié)63-65
• 5 全文總結(jié)與展望65-67
• 5.1 全文總結(jié)65
• 5.2 創(chuàng)新點(diǎn)65-66
• 5.3 工作展望66-67
• 致謝67-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：928645